基于单片机与cpld的等精度数字频率计设计

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1、基于单片机与CPLD的等精度数字频率计设计作者姓名：指导教师：单位名称：专业名称：DesignofEqualPrecisionFrequencyMeterBasedonMicrocontrollerandCPLDbyWangXueliangSupervisor:AssociateProfessorLiJinghong东北大学本科毕业设计（论文）毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：基于单片机与CPLD的等精度数字频率计设计设计(论文)的基本内容：(1)电路设计。包括待测信号的前端放大与整形电路设计、单

2、片机主模块电路设计、单片机外围电路设计等。(2)单片机汇编语言编写、调试与仿真测试。在Keilμvision2下完成编写与调试，部分模块采用Keilμvision2与Proteus联合调试的方法。(3)CPLD部分VerilogHDL代码编写与测试、仿真。此部分在QuartusII9.1环境下完成，并通过Modelsim-Altera6.5b进行时序仿真。毕业设计（论文）专题部分：题目：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　设计或论文专题的基本内容：学生接受毕业设计（论文）题目日期　　　　　　　　　　

3、　　　第　1　周指导教师签字：2011年　3　月　5　日-I-东北大学本科毕业设计（论文）摘要基于单片机与CPLD的等精度数字频率计设计摘要数字频率计是采用数字电路制成的实现对周期性变化信号的频率的测量,是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字，显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位时间内变化的物理量。目前市场上的频率计产品很多,但基本上都是采用专用计数芯片和数字逻辑电路组成，由于这些芯片本身的工作频率不高,从而限制了产品的工作频率的提高,远

4、不能达到在一些特殊的场合需要测量很高的频率的要求，而且测量精度也受到芯片本身极大的限制。针对以上传统频率计存在的问题，本系统采用等精度测量方法，消除了被测信号产生的±1个字的量化误差。采用单片机与CPLD结合的方式，解决了单片机测频范围限制的问题，同时利用单片机很好地开发了人机界面。本系统基于单片机AT89C51和MAXII系列芯片EPM240T100C5，单片机部分采用汇编语言编写，负责频率计功能选择、定时、计数控制等；CPLD部分采用VerilogHDL语言编写，根据控制信号不同进行计数，并且输出计数值到单片机接口中。本系统

5、测量对象为方波、三角波、正弦波等等，测量范围为0.1Hz-50MHz输入信号经过放大整形后接入CPLD电路。通过Proteus仿真软件测试，单片机部分很好地完成了预期设计，在QuartusII9.1平台下，完成了CPLD部分的软件设计、编译、调试和仿真，初步达到了预期目标。关键词：等精度，数字频率计，AT89C51，CPLD-III-东北大学本科毕业设计（论文）Abstract-III-东北大学本科毕业设计（论文）AbstractDesignofEqualPrecisionFrequencyMeterBasedonMicroco

6、ntrollerandCPLDAbstractDigitalfrequencymeterisusedtorealizethefrequencymeasurementoftheperiodicsignals,whichistheessentialequipmentinresearchandproductionareassuchascomputers,communicationequipments,audiosandvideosandsoon.Itisonekindofdigitalmeasuringinstrumentsusing

7、decimalnumberstoshowthefrequencyresultsanditsbasicfunctionistomeasurethesinusoidalsignal,squarewavesignal,andotherphysicalquantities.Currently,therearemanyfrequencymeterproductsonthemarket,usingdedicatedcountchipsanddigitalcircuits,thefrequencyofthechipsthemselvesare

8、nothigh,thuslimitingtheimprovementoftheoperatingfrequency,farfromtherequirementsofmeasuringhighfrequency,besides,accuracyaregreatly